Dispositivos lógicos programables complejos

Special

Integrated

Circuits) es un circuito integrado de aplicación específica, que está diseñado de acuerdo con los requisitos de usuarios específicos y las necesidades de Sistemas electrónicos específicos. Circuitos integrados fabricados. Actualmente, CPLD (dispositivo lógico programable complejo) y FPGA (matriz lógica programable en campo) son una de las formas más populares de diseñar ASIC. Todos son programables por el usuario y admiten tecnología de escaneo de límites, pero tienen sus propias características en términos de integración, velocidad y modos de programación. Las características de ASIC son que está orientado a las necesidades de usuarios específicos, tiene muchas variedades, pocos lotes y ciclos cortos de diseño y producción. ASIC es un producto que se combina estrechamente con la tecnología de circuitos integrados y la tecnología completa de máquinas o sistemas de un usuario específico. En comparación con los circuitos integrados de uso general, tiene un tamaño más pequeño, un peso más liviano, un menor consumo de energía, una confiabilidad mejorada, un rendimiento mejorado y una potencia mejorada. confidencialidad, la ventaja de un menor costo.

A finales de la década de 1990, los dispositivos lógicos programables (PLD) complejos pudieron implementar sistemas completos en un solo dispositivo programable. El concepto de sistema completo en un chip (SOC) se refiere a un sistema definido por el usuario implementado en un chip, lo que generalmente significa un microprocesador que incluye memoria y periféricos en el chip. Inicialmente se afirmó que un verdadero SOC, o sistema en un chip programable (SOPC), podría proporcionar un procesador basado en PLD. En 2000, Altera lanzó el procesador Nios, también conocido como Altera.

Excalibur es el primer producto integrado en el programa del procesador, lo que lo convierte en el primer procesador configurable de la industria optimizado para lógica programable. Este artículo explica el proceso y las decisiones involucradas en el desarrollo del entorno de diseño del procesador Nios y cómo evolucionó hasta convertirse en la herramienta SOPC.

Altera se da cuenta claramente de que si integramos las ventajas inherentes de la lógica programable en el proceso de desarrollo de procesadores integrados, tendremos un producto muy exitoso. Los procesadores basados ​​en PLD tienen exactamente las características requeridas por la aplicación. Una vez definido el procesador, el diseñador "es dueño" de la arquitectura y puede utilizarla de forma segura. Debido a que el PLD y el procesador integrado están disponibles de inmediato, la creación de prototipos de software puede comenzar de inmediato. La lógica de hardware dedicada alrededor de la CPU se puede integrar lentamente y el software se puede probar en cada etapa para resolver los problemas encontrados. Además, el grupo de software puede hacer algunas sugerencias de estructuras para mejorar la eficiencia del código y/o el rendimiento del procesador, y estas compensaciones de software/hardware se pueden realizar en medio del proceso de diseño del hardware.

Un dispositivo lógico programable complejo (dispositivo

lógico

programable

complejo

) es un complejo.

La abreviatura de PLD, un componente lógico más complejo que PLD.

CPLD es un circuito integrado digital que permite a los usuarios construir sus propias funciones lógicas según sus propias necesidades. El método de diseño básico consiste en utilizar una plataforma de software de desarrollo integrado, un diagrama esquemático, un lenguaje de descripción de hardware y otros métodos para generar los archivos de destino correspondientes, y luego transferir el código al chip de destino a través de un cable de descarga ("programación en el sistema") para realizar el sistema digital diseñado.

Historia del desarrollo y campos de aplicación:

En la década de 1970 nació el primer dispositivo lógico programable, el PLD. Su estructura de salida es una macrounidad lógica programable. Dado que el diseño de su estructura de hardware se puede completar mediante software (equivalente al diseño manual de la estructura local interior después de construir la casa), su diseño es más flexible que los circuitos digitales de hardware puro. es demasiado simple. La estructura también les permite implementar solo circuitos a pequeña escala. Para compensar la deficiencia de que PLD solo puede diseñar circuitos a pequeña escala, a mediados de la década de 1980, apareció un dispositivo lógico programable complejo: CPLD. En la actualidad, se ha utilizado ampliamente en los campos de redes, instrumentación, electrónica automotriz, máquinas herramienta CNC, equipos de control y medición aeroespacial y otros campos.

FPGA (Field Programmable Gate Array) es uno de los circuitos integrados para aplicaciones específicas más integrados. Los usuarios pueden reconfigurar los módulos lógicos y los módulos de E/S en la FPGA para implementar la lógica del usuario, por lo que también se utilizan para simular la CPU. Los datos de programación del usuario para la FPGA se colocan en el chip Flash, se cargan en la FPGA después del encendido y se inicializan. También se puede realizar programación en línea para realizar la reconstrucción en línea del sistema. Esta característica puede construir una CPU que se puede personalizar en tiempo real para diferentes tareas informáticas, lo cual es un área de investigación popular en la actualidad.